CN113712189A - 一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶。本申请首次提出通过利用单复合酶(由木聚糖酶、纤维素酶这两种酶混合组成)浸提，采用高效、绿色、环保的乙醇沉淀方法来提取木瓜果皮中的果胶，通过煮沸使木瓜原本含有的果胶酶钝化，防止自身发生酶解而影响实验结果，从而提高木瓜水果的综合利用价值，增加木瓜种植农民收入，避免资源浪费，减少环境污染。

Description

一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺
技术领域
本发明属于食品深加工技术领域，尤其涉及一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺。
背景技术
果胶为可溶性杂多糖，其分子结构主要由D-(+)-半乳糖醛酸以α-1，4糖苷键相连形成主链，鼠李糖、半乳糖、木糖、海藻糖、乙酸和甲醇等作为侧链与主链相连构成。果胶广泛存在于植物细胞的中间层及初生和次生细胞壁中，其通过与纤维素、半纤维、木质素及伸展蛋白的交联作用，促成植物细胞形态的建成及机械强度的提高。
果胶除具有较好的凝胶特性外，还具有促进人体胃肠蠕动、吸附重金属及清除各种生物毒素等生物学功能，因此被广泛应用于食品及制药行业，目前全球果胶需求量为4万吨，并以每年6％的需求速度持续增长。
木瓜属于热带、亚热带水果，因其具有较高的营养价值和药用价值而在我国南方各省被广泛种植，年产量约8×105吨。近几年木瓜果汁、木瓜蛋白酶、木瓜果醋、木瓜果脯等木瓜加工食品得到不断开发，但其生产后的果皮一般作为废弃物处理。木瓜中果胶含量高达10％(干重)，其果皮中含量则更高，将木瓜果皮中的果胶成分提取出来，不但可以满足市场需求，还能够提高其自身的综合利用价值。
果胶生产原料主要源自于农业废弃物中的果蔬成分，传统的果胶提取方法有酸提取法、离子交换提取法、微波提取法、生物酶法。目前用得比较多的是酸提取法，虽然工艺简单且成熟，但在进行酸法提取的整个过程中，需要比较高的温度和相对较长的时间，在强酸的环境下，果胶分子很容易出现部分水解和被溶剂降解等现象，影响其的胶凝特性，使得该方法存在果胶得率低、质量差、污染环境等缺点。离子交换提取法在实践中对设备与操作工艺的要求都非常的高，提取过程中需要长时间高温加热，高温的条件下果胶容易发生水解和和变性，影响果胶质量和最终提取率。微波提取法由于实验过程加温速度太快，导致加热温度不易受到控制，且对设备要求很高，如果操作不当会导致泄漏，会使机体和生物体受到污染，具有一定的局限性。生物酶法是通过酶解植物细胞壁中的纤维素、半纤维素、蛋白等生物大分子来释放并获得果胶成分，该方法因为具有高效、环保、质量高等优点而开始越来越受到广泛关注。其中《酶法提取柚子皮果胶的研究》(马红恩、邓天发、白先放等，食品与药品，2013-01-15)报道使用复合酶分段提取柚子皮粗果胶，其得率(29.9％)高于Liu等报道的稀盐酸提取法(12.94％)；《响应面优化酶法辅助提取山楂果胶及其体外抗氧化和抗糖化活性》(侯玉婷、张鑫雨、苏金芳等，食品工业科技，2018-05-22)报道使用响应面优化酶法提取山楂果胶，其得率(16.8％)高于《山楂果胶提取工艺的研究》(刘晓莉、姜少娟，黑龙江农业科学，2014-10-10)报道的传统酸法提取(4.7％)，并且提取的果胶多糖具有明显的体外抗氧化和抗糖化活性。
研究表明使用单一酶法即可获得较好的果胶提取效果，当采用多种酶协同提取柠檬果皮、苹果渣、向日葵盘等农业废弃物中的果胶成分时，果胶得率则优于单一酶法，关于酶法提取木瓜天然产物的文献有一些，例如：
1、专利申请CN201210567325.9，公开了一种从木瓜中提取齐墩果酸的方法，(1)取榨汁后的木瓜渣烘干后，按质量比1:2的比例放入温水中浸泡浸泡2小时后压榨；烘干后的滤饼渣再按质量比1:2的比例放入温水中浸泡，同时分别加入果胶酶、纤维素酶及半纤维素酶的复合酶，质量比为1:2:3，加入量为1000u/100g滤饼渣，酶解3小时后滤饼渣烘干备用；(2)将干燥的木瓜滤饼渣按质量比1:3的比例放入95％vol的乙醇中减压萃取2小时，分别重复萃取2次，萃取液真空浓缩，得到膏状物；(3)将膏状物加纯净水，进行碱溶酸沉，喷雾干燥、重结晶，即得齐墩果酸纯品，工艺简单，齐墩果酸提取率和纯度更高。
2、专利申请CN1012791B，公开了从番木瓜中提取食用果胶是经过酸提取醇沉析的工艺，采用乙二酸和乙二酸铵饱和溶液混合液为提取剂，简化了脱色工艺并能除去产物中的重金属，果胶的提取率高，品质好。本方法还能与番木瓜加工的其它工艺衔接除采用番木瓜鲜果为原料外还能利用经提取本瓜蛋白酶的剩余物，使番木瓜获得多层次利用提高了经济效益，为工业化生产果胶开辟一条新的途径。
但是，目前有关复合酶法提取木瓜果胶的研究却未见报道。鉴于生物酶法具有高效、环保、质量高等优点，因此申请人深入研究该方法。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺。
为了能够达到上述所述目的，本发明采用以下技术方案：
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶。
进一步地，在步骤(1)，所述钝化的温度为98～102℃，时间为9～11min；烘干温度为58～62℃；过筛是80～100目筛子；浸泡时间为25～35min。
进一步地，在步骤(2)，所述缓冲液为0.09～0.11M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝3.0～7.0；灭活处理是在88～92℃水浴锅中灭活14～16min。
进一步地，在步骤(2)，所述离心时离心机的转速为11500～12500r/min，时间为18～21min；预热的温度为35～40℃，时间为4～6min。
进一步地，在步骤(2)，所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的用量比＝1～2:3。
进一步地，在步骤(2)，所述复合酶总用量为120U/g～160U/g，且复合酶的pH值＝5.0～6.0。
进一步地，在步骤(2)，所述酶解的温度为57～61℃，酶解时间2～4h；
进一步地，在步骤(2)，所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:38～40。
进一步地，在步骤(3)，乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.2～1.4倍；静置醇析110～130min；干燥温度为58℃～62℃。
实验条件筛选过程
1、单一酶酶量对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:40，酶量分别为0、20、40、60、80、100u/g，酶解温度50℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定两种单一酶的适宜酶量如表1所示，单一酶用量及提取率如表2所示。
表1
Figure BDA0003232883450000041
Figure BDA0003232883450000051
表2
Figure BDA0003232883450000052
2、复合酶比例对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:40，酶量总量(酶活力单位数)为120U/g，木聚糖酶与纤维素酶比例分别为8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8，酶解温度50℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜比例，实验条件如表3所示，实验结果如表4所示。
表3
Figure BDA0003232883450000053
表4不同复合酶比例(木聚糖酶:纤维素酶)果胶提取率
复合酶比例 8:2 7:3 6:4 5:5 4:6 3:7 2:8
果胶提取率/％ 15.31 16.28 19.25 21.83 22.15 18.43 17.21
由此可得，木聚糖酶和纤维素酶的用量比＝1～2:3最佳。
3、复合酶总酶量对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:40，木聚糖酶与纤维素酶比例为4:6，酶量总量(酶活力单位数)为分别80、100、120、140、160、180个活力单位，酶解温度50℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜酶量总量，实验条件如表5所示，实验结果如表6所示。
表5
Figure BDA0003232883450000061
表6不同复合酶总量果胶提取率
复合酶总量 80 100 120 140 160 180
果胶提取率/％ 18.55 18.85 21.46 23.27 20.88 19.44
由此可见，复合酶总用量为120U/g～160U/g最佳。
4、复合酶料液比对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60，木聚糖酶与纤维素酶比例为4:6，酶量总量为140U/g，酶解温度50℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜料液比，实验条件如表7所示，实验结果如表8所示。
表7
Figure BDA0003232883450000062
表8不同料液比果胶提取率
Figure BDA0003232883450000063
Figure BDA0003232883450000071
当料液比大于1:40(g/mL)时，木瓜粉已经相对饱和，所以提取液中的果胶不再继续增加，而且由于溶剂的增加，溶液中的果胶浓度和酶的浓度随之减小，酶解能力减低对于果胶提取率来说影响并不大，提取率相差很小，料液比过大会导致用水量增加，造成工业生产的成本，为节省水资源以便于后续实验的果胶提取，由此得出，木瓜果皮和复合酶料液比＝1:38～40最佳。
5、复合酶pH值对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入缓冲溶液，使料液比为1:40，缓冲溶液pH值分别为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0，木聚糖酶与纤维素酶比例为4:6，酶量总量为140U/g，酶解温度50℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜pH，实验条件如表9所示，实验结果如表10所示。
表9
Figure BDA0003232883450000072
表10不同pH值果胶提取率
pH值 3 4 5 6 7
果胶提取率/％ 8.59 16.48 20.55 23.07 23.62
当pH值大于6.0时，果胶提取率无显著变化。在实验过程中发现，随着pH的增大，果胶提取液的颜色越来越深，而且在pH值为7.0时，果胶提取液有明显变黑现象。这是因为是因为复合酶在酶解时，pH值过高限制了酶的作用条件影响复合酶的稳定性，使复合酶的活力下降，果胶质水解变得缓慢，从而导致果胶质中的多糖无法水解充分，糖分含量高，在提过程中会使其进行美拉德反应，提取液变黑，影响果胶的质量，所以选用复合酶的pH值＝5.0～6.0最佳。
6、复合酶酶解温度对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:40，木聚糖酶与纤维素酶比例为4:6，酶量总量为140U/g，酶解温度分别为30、40、50、60、70、80℃，酶解时间3h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤，烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜酶解温度，实验条件如表11所示，实验结果如表12所示。
表11
Figure BDA0003232883450000081
表12不同酶解温度果胶提取率
酶解温度 30 40 50 60 70 80
果胶提取率/％ 18.57 20.68 23.98 26.09 22.49 18.82
由此可得，酶解的温度为57～61℃最佳。
7、复合酶酶解时间对果胶提取率的影响
取木瓜皮粉，加入pH为6.0的缓冲溶液，使料液比为1:40，木聚糖酶与纤维素酶比例为4:6，酶量总量为140U/g，酶解温度50℃，酶解时间分别为1h、2h、3h、4h、5h、6h，灭活15min，离心转速12000r/min，离心20min，乙醇浓度95％，放于冰箱(4℃)中沉淀时间2h，经真空抽滤、蒸干、烘干至质量恒定，计算果胶提取率，确定复合酶的适宜酶解时间，实验条件如表13所示，实验结果如表14所示。
表13
Figure BDA0003232883450000091
表14不同酶解时间果胶提取率
酶解时间 1 2 3 4 5 6
果胶提取率/％ 23.65 24.11 26.38 25.17 23.51 22.49
由此可知，酶解时间2～4h最佳。
8、复合酶的正交实验设计
在复合酶单因素试验分析基础上，以果胶提取率作为评价指标，进行四因素三水平的正交试验，各个实验按照1-9进行排序，优化果胶提取工艺，正交试验设计见表15，正交试验结果见表16。
表15
Figure BDA0003232883450000092
表16
Figure BDA0003232883450000093
Figure BDA0003232883450000101
对提取得到的果胶进行理化实验，果胶理化指标测定结果见表17。
表17
项目 国家标准 木瓜果皮果胶
干燥减重(％) ≤12 7.83
二氧化硫(mg/kg) ≤50 14.56
酸不溶灰分含量(％) ≤1 0.51
总半乳糖醛酸含量(％) ≥65 70.28
酯化度(％) —— 62.39
本申请中，酶活力测定方法为：
采用国际常用的DNS法，以葡萄糖、木糖、D-(+)-半乳糖醛酸制作标准曲线；以羧甲基纤维素钠盐、山毛榉木聚糖、聚半乳糖醛酸为底物，在pH5.5(0.1M柠檬酸-Na2HPO4)，60℃条件下测定纤维素酶、木聚糖酶及果胶酶活力；酶活力单位定义与国际通用定义一致：1个酶活力单位(1U)是指在特定条件下，在1min内能释放1μmol还原糖所需的酶量。
果胶理化性质测定标准如下：干燥减重根据GB5009.3-2016中的直接干燥法测定；二氧化硫根据GB/T5009.34-2016中的总二氧化硫法测定；酸不溶灰分根据GB25533-2010中的方法测定；酯化度(DE)根据GB25533-2010中的方法测定；总半乳糖醛酸根据GB25533-2010中的方法测定。
本申请所在项目获得基金项目广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0924)和南宁学院科研项目(2018XJ42)的支持。
由于本发明采用了以上技术方案，具有以下有益效果：
(1)本申请采用广西特色水果木瓜，首次提出通过利用单复合酶(由木聚糖酶、纤维素酶这两种酶混合组成)浸提，采用高效、绿色、环保的乙醇沉淀方法来提取木瓜果皮中的果胶，通过煮沸使木瓜原本含有的果胶酶钝化，防止自身发生酶解而影响实验结果，从而提高木瓜水果的综合利用价值，增加木瓜种植农民收入，推进木瓜加工废弃物的综合利用，避免资源浪费，减少环境污染，建立酶法提取木瓜果皮中果胶成分的高效、环保工艺，并为木瓜果皮中提取果胶的工业化生产提供参考依据。
(2)本申请由纤维素酶、半纤维素酶组成的复合酶提取木瓜果皮果胶，获得高质量果胶，果胶干燥减重、二氧化硫含量、酸不溶灰分含量、总半乳糖醛酸含量等理化均符合国家标准GB25533-2010的要求；果胶酯化度为62.39％，属于高酯果胶，该类果胶广泛应用于食品行业(食品添加剂)、糖果工业及乳制品生产工业中，其有助于提高糖果凝胶性及稳定和改善酸奶制品风味；且果胶提取率为28.67％，高于现有技术。
(3)由于细胞壁的主要组成成分为纤维素、木聚糖和果胶，当使用纤维素酶和木聚糖酶降解植物细胞壁中的纤维素和半纤维素后，果胶就会被析出，本申请人创造性选用纤维素酶、半纤维素酶组成的复合酶提取木瓜果皮果胶。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
所述钝化的温度为98℃，时间为9min；烘干温度为58℃；过筛是80目筛子；浸泡时间为25min；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
所述缓冲液为0.09M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝3.0；灭活处理是在88℃水浴锅中灭活14min；所述离心时离心机的转速为11500r/min，时间为18min；预热的温度为35℃，时间为4min；所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的质量比＝1:3；所述复合酶总用量为120U/g，且复合酶的pH值＝5；所述酶解的温度为57℃，酶解时间2h；所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:38；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶；乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.2倍；静置醇析110min；干燥温度为58℃。
实施例2
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
所述钝化的温度为102℃，时间为11min；烘干温度为62℃；过筛是100目筛子；浸泡时间为35min；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
所述缓冲液为0.11M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝7.0；灭活处理是在92℃水浴锅中灭活16min；所述离心时离心机的转速为12500r/min，时间为21min；预热的温度为40℃，时间为6min；所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的质量比＝2:3；所述复合酶总用量为160U/g，且复合酶的pH值＝6.0；所述酶解的温度为61℃，酶解时间4h；所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:40；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶；乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.4倍；静置醇析130min；干燥温度为62℃。
实施例3
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
所述钝化的温度为99℃，时间为9.5min；烘干温度为59℃；过筛是85目筛子；浸泡时间为28min；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
所述缓冲液为0.095M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝4.0；灭活处理是在89℃水浴锅中灭活14.5min；所述离心时离心机的转速为11800r/min，时间为19min；预热的温度为36℃，时间为4.5min；所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的质量比＝1.2:3；所述复合酶总用量为130U/g，且复合酶的pH值＝5.2；所述酶解的温度为58℃，酶解时间2.5h；所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:38.5；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶；乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.25倍；静置醇析115min；干燥温度为59℃。
实施例4
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
所述钝化的温度为101℃，时间为10.5min；烘干温度为61℃；过筛是95目筛子；浸泡时间为32min；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
所述缓冲液为0.105M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝6.0；灭活处理是在91℃水浴锅中灭活15.5min；所述离心时离心机的转速为12200r/min，时间为20.5min；预热的温度为39℃，时间为5.5min；所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的质量比＝1.8:3；所述复合酶总用量为150U/g，且复合酶的pH值＝5.9；所述酶解的温度为60.5℃，酶解时间3.5h；所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:39.5；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶；乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.35倍；静置醇析125min；干燥温度为61℃。
实施例5
一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶；具体包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
所述钝化的温度为100℃，时间为10min；烘干温度为60℃；过筛是90目筛子；浸泡时间为30min；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
所述缓冲液为0.10M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝5.0；灭活处理是在90℃水浴锅中灭活15min；所述离心时离心机的转速为12000r/min，时间为20min；预热的温度为38℃，时间为5min；所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的质量比＝1.5:3；所述复合酶总用量为140U/g，且复合酶的pH值＝6.0；所述酶解的温度为60℃，酶解时间3h；所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:39；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶；乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.3倍；静置醇析120min；干燥温度为60℃。
对比例1
采用《Maran J P,Prakash K A.Process variables influence on microwaveassisted extraction of pectin from waste Carcia papaya L.peel》报道的微波提取法进行木瓜果皮果胶的提取。
对比例2
采用《离子交换法提取木瓜皮果胶工艺研究》(顾焰波、刘显明、禚倩等，食品工业，2013-12-20)报道的离子交换法进行木瓜果皮果胶的提取。
为了进一步说明本发明能够达到所述技术效果，做以下实验：
分别采用实施例1～5和对比例1～2的方法进行木瓜果皮果胶的提取，观察各方法果胶提取率，实验结果如下表18所示。
表18
Figure BDA0003232883450000161
Figure BDA0003232883450000171
由此可见，本申请提取方法木瓜果皮果胶提取率更高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同含义和范围内的所有变化囊括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：将木瓜果皮粉加入缓冲液中，恒温水浴锅中预热后加入复合酶，搅拌酶解，离心，向上清液中加入乙醇静置醇析，再经真空抽滤、干燥，得到所述果胶。
2.根据权利要求1所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)木瓜果皮粉制备：选择刚刚剥下的木瓜果皮，去除果肉、杂质、霉变、腐烂木瓜果皮后，置于沸水中煎煮钝化，然后用蒸馏水冲洗冷却，再用蒸馏水浸泡，反复清洗去除木瓜皮上部分可溶性糖，捞出置于竹篮上沥干水分，切碎后放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干，粉碎过筛，干燥备用；
(2)酶解：搅拌状态下，将步骤(1)的木瓜果皮粉加入缓冲液中，搅拌均匀后送入恒温水浴锅中预热，然后加入复合酶，搅拌酶解反应，再在水浴锅中灭活处理，离心收集上清液，得到酶解液；
(3)醇沉：向步骤(2)的酶解液加入乙醇静置醇析，然后用真空泵抽滤过滤乙醇后将沉淀放入干燥箱干燥至恒重，得到所述果胶。
3.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(1)，所述钝化的温度为98～102℃，时间为9～11min；烘干温度为58～62℃；过筛是80～100目筛子；浸泡时间为25～35min。
4.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述缓冲液为0.09～0.11M柠檬酸-Na2HPO4，pH＝3.0～7.0；灭活处理是在88～92℃水浴锅中灭活14～16min。
5.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述离心时离心机的转速为11500～12500r/min，时间为18～21min；预热的温度为35～40℃，时间为4～6min。
6.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述复合酶是木聚糖酶和纤维素酶，且木聚糖酶和纤维素酶的用量比＝1～2:3。
7.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述复合酶总用量为120U/g～160U/g，且复合酶的pH值＝5.0～6.0。
8.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述酶解的温度为57～61℃，酶解时间2～4h。
9.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(2)，所述木瓜果皮和复合酶料液比＝1:38～40。
10.根据权利要求2所述的一种木瓜果皮中果胶的生物酶法提取工艺，其特征在于：在步骤(3)，乙醇的浓度为95％，其加入量是上清液体积的1.2～1.4倍；静置醇析110～130min；干燥温度为58℃～62℃。
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